Un coche no debería ser un lujo, sino un medio de transporte cotidiano; esta verdad se ha ganado desde hace tiempo el corazón de los conductores. Para hacer realidad este sueño de Ostap Bender, los propietarios hacen enormes esfuerzos para reducir al mínimo el costo de su querido "amigo". Usted mismo puede influir en algo: conduzca con cuidado (habrá menos, compre piezas de alta calidad), tendrá que cambiar con menos frecuencia, reposte gasolina cara, gasolina de alta calidad- Se minimizan las averías del motor. Pero la parte más cara de la operación sigue siendo el repostaje. Los precios no dependen de nosotros. Por este motivo, el motor híbrido en los automóviles está empezando a ganar gran popularidad.

Hay varias razones para esto y los entusiastas de los automóviles se pueden dividir en dos bandos. Para los primeros, el motivo principal y más común es el precio del combustible. No vivimos en Venezuela, Arabia Saudita o Kuwait, donde la gasolina es más barata que el agua. Y el "amigo" de cuatro ruedas necesita ser "alimentado" con regularidad. Para estos últimos, la protección del medio ambiente natural y todo lo relacionado con él es de vital importancia.

¿Por qué surgió la idea de crear este tipo de motores? Consideremos el principio de funcionamiento, las ventajas y desventajas de los automóviles en marcha y. motores Combustión interna más potente, pero al mismo tiempo los desarrolladores no pueden eliminar por completo las emisiones de dióxido de carbono al medio ambiente. Este factor es una reducción de las reservas mundiales de petróleo y, como resultado, un aumento regular y sistemático del precio de dicha fuente de energía.

La electricidad tiene sus innegables ventajas: en primer lugar, es respetuosa con el medio ambiente y más económica. Pero al mismo tiempo, los coches eléctricos actualmente no pueden ganar gran popularidad, ya que, en sentido figurado, se necesita “infraestructura”: estaciones de carga para coches, estaciones de servicio especializadas y enfocadas a la reparación y mantenimiento de este tipo de motores. Pero el factor más importante es la potencia, que es significativamente inferior a la de los motores de combustión interna. Y como resultado, la velocidad deja mucho que desear (simplemente no hay suficientes "caballos" debajo del capó).

Estos factores han obligado a los fabricantes a pensar en alternativas y desarrollar vehículos híbridos que combinen las ventajas y reduzcan el coste. cero marcas desventajas de estos dos tipos de vehículos.

Características de los coches híbridos.

Los desarrolladores abordaron este problema de manera integral. En este caso se resolvieron varios problemas: reducir al mínimo, lo que tiene un efecto positivo en la situación medioambiental no sólo de las ciudades, sino también de la Tierra en su conjunto; al combinar dos tipos de energía se reducen los costos operativos; Las desventajas del motor eléctrico (baja potencia) se compensan con las ventajas del motor de gasolina en dirección ascendente. De hecho, tales autos Límite de velocidad No se diferencian de los de gasolina. A diferencia de los descritos anteriormente, los automóviles con motor híbrido tienen dos fuentes de energía, constan de dos unidades de potencia y varios elementos:

• Depósito de combustible. La gasolina, por el contrario, tiene una mayor densidad energética. Para entenderlo, pongamos un ejemplo: la energía de 1 litro de gasolina equivale a una batería que pesa unos 450 kg;
• Motor de gasolina. Por regla general, son más pequeños y modernizados. ultima palabra tecnología que reduce significativamente el peso total del vehículo y aumenta la potencia;
• Un motor eléctrico no sólo es más potente, sino que también está diseñado para funcionar junto con uno de gasolina. También puede funcionar como generador para cargar la batería;
• baterías, función principal que almacenan energía para un motor eléctrico, que, a su vez, puede alimentarlos mutuamente;
• Generador: funciona según el principio de un motor eléctrico, pero para generar electricidad.
• Las transmisiones tienen casi las mismas funciones que las de los coches normales. Pero al mismo tiempo, dependiendo del tipo de híbrido, pueden ser diferentes. Transmisión marcas toyota caracterizado por ramificaciones de flujos de energía. En este caso, el motor funciona en el rango de cargas y velocidades más cómodo. Y esto, a su vez, contribuye a importantes ahorros de combustible.

Principio de funcionamiento

La palabra híbrido en sí significa cruce. En nuestro caso, se combinan dos tecnologías diferentes y dos fuentes de energía para realizar una tarea: avanzar. El funcionamiento de un motor híbrido consiste en que el motor de combustión interna gira y proporciona energía al motor eléctrico, que, a su vez, hace girar la transmisión, ayudando así a su "compañero" a trabajar en modo óptimo, creando fuerza adicional. Como resultado, se eliminan las fluctuaciones y cargas repentinas y la productividad aumenta significativamente.

Hay varias opciones:

Paralelo. El motor de gasolina funciona depósito de combustible, y el motor eléctrico funciona con baterías. Como resultado, ambos motores hacen girar la transmisión, que a su vez impulsa las ruedas.

Microhíbrido. Este principio fue desarrollado por Toyota. El “híbrido” se mueve a bajas velocidades y arranca íntegramente gracias al motor eléctrico. Al cambiar a mayor velocidad El ICE (motor de combustión interna) está conectado. Pero al mismo tiempo, durante las subidas, la conducción en tramos difíciles de la carretera (arena, barro) y el aumento de otras cargas. motor electrico Además, funciona con una batería para funcionamiento en paralelo y mayor tracción. Todo esto se controla electrónicamente y no requiere la intervención del conductor.

Híbrido medio. Un automóvil de este tipo con motor híbrido tiene sus propias características: conducir con un motor eléctrico es imposible. Pero al mismo tiempo, la tracción eléctrica aumenta significativamente la eficiencia operativa. motor térmico produciendo un voltaje ligeramente superior al que pueden proporcionar las baterías, lo que a su vez aumenta la potencia del motor principal.

Híbrido completo. En esta opción, la electricidad es lo primero. El movimiento se realiza únicamente a sus expensas. La batería de alto voltaje se carga gracias a la recuperación. El embrague separado existente entre los dos tipos de motores garantiza la separación de estos sistemas. Como resultado, el motor de combustión interna se conecta sólo cuando es necesario.

Apartado. Tiene un motor generador y un motor de gasolina. A través de un engranaje planetario se transmite el par. Una parte de la potencia se utiliza directamente para mover la máquina, la otra se acumula en una batería de alto voltaje en forma de energía eléctrica pura.

Coherente. La forma en que funciona un motor híbrido es que un motor de gasolina alimenta un generador, que carga las baterías, que a su vez proporcionan energía a un motor eléctrico que hace girar la transmisión y, como resultado, las ruedas.

Ventajas

Si analizas los precios de los híbridos, notarás que son más caros que los coches convencionales. ¿Deberíamos tener miedo de las cantidades “morder”? Es necesario, en primer lugar, analizar lo que se obtiene al final al adquirir esta opción. Y solo después decida si está listo para invertir capital (incluso si se trata de una compra a crédito), que finalmente se convertirá en ahorros diarios. Y cuanto más suban los precios de la gasolina, mayores serán sus ingresos netos.

Pero comencemos un poco diferente. Un coche con motor híbrido ayuda a reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, que se reducen diez veces. Como resultado, la vida en la ciudad se vuelve más cómoda y contribuyes a la mejora del planeta. Además, ahorras en multas por exceder las emisiones atmosféricas.

Las baterías se recargan desde la central eléctrica de a bordo y finalmente no son necesarias. fuente externa Para carga constante, como en los motores eléctricos. Básicamente, se adquiere una fuente adicional de energía, lo que aumenta la eficiencia del motor de combustión interna.

Gracias al desarrollo de especialistas experimentados, el peso del motor de gasolina se reduce significativamente y, como resultado, el peso total del automóvil. Todo entusiasta de los automóviles sabe lo que esto significa. El consumo de gasolina cada 100 km del Oka no se puede comparar. Y esto depende principalmente de la masa. El resultado es un ahorro integral debido al repostaje y al uso de electricidad.

Se utilizan materiales ligeros para la fabricación de todas las piezas, incluida la carrocería. Al mismo tiempo, son resistentes y fiables: están hechos de metales (aleaciones de aluminio, magnesio) y de fibra de carbono. Para información general: el motor Insight de 1 litro pesa sólo 56 kg, mientras que la potencia es bastante decente (67 caballos de fuerza) y revoluciones por minuto (5.700). La “ayuda” del motor eléctrico en el arranque permite acelerar de 0 a 100 km/h.

En estos coches no hay necesidad de caja de cambios. Hay un cambio automático en la fuerza de tracción de las ruedas motrices, que es proporcionada por el motor eléctrico.

Gracias a desarrollos constantes Los diseñadores mejoran la aerodinámica. Esto es por lo que se esfuerzan todos los diseñadores. Es la resistencia a la fuerza del aire y del viento lo que no permite "devorar" los importantes recursos del "corazón" interno, multiplicados por la ayuda de un sistema energético paralelo.

Otro recurso de ahorro es la instalación de neumáticos especiales, más rígidos que los convencionales. Están inflados relativamente alta presión. Esto ayuda a reducir la resistencia de la superficie de la carretera.

Las perspectivas de desarrollo de esta área de la ingeniería mecánica sólo son posibles si enfoque integrado: desarrollo de carrocerías livianas, baterías de gran capacidad pero al mismo tiempo compactas (para que no ocupen mucho espacio debajo del capó); mejorar la carga de baterías más fácil, rápida y asequible; mejorar el sistema de “reutilización” de energía.

Habiendo considerado todas las características de un automóvil con motor híbrido, podemos llegar a la conclusión: por supuesto, esto no es máquina de movimiento perpetuo, con el que sueña todo automovilista y luchador por la limpieza. ambiente. Más bien, este es un paso más hacia la modernización de los motores, la lucha por salvar los menguantes recursos naturales. Pero te ayudan a ahorrar mucho dinero en cada repostaje. Por lo tanto, si se enfrenta a la elección de un automóvil nuevo, piense en el hecho de que comprar un modelo de este tipo le dará bonificaciones importantes: de hecho, cada cien kilómetros de viaje "ahorrará" dinero adicional en su billetera en comparación con los motores de combustión interna. .

motor híbrido(o híbrido) es una central eléctrica que utiliza varios tipos de combustible (dos o más fuentes) y el efecto sinérgico de su uso combinado. Puede ser gasolina y electricidad, gasolina y gas, diésel y electricidad, hidrógeno, gasolina y electricidad, y muchas otras combinaciones. Bien, tecnología moderna te permite hacer esto.

Historia de los motores híbridos.

Considerar un motor híbrido como una especie de invención ultramoderna es un ligero error. Sí, los híbridos modernos son de alta tecnología proyecto de ingeniería, pero si nos fijamos, el motor híbrido se remonta a los siglos XIX y XX. Así, en 1897, la empresa francesa Parisienne des Voitures Electriques comenzó a producir automóviles con motores híbridos.

Un poco más tarde, en 1900, la famosa corporación estadounidense comenzó a dominar la producción de híbridos. Energia General. Curiosamente, las camionetas híbridas se fabricaron en Chicago hasta 1940, aunque en general no se produjeron en masa.

La tecnología híbrida no arraigó en aquella época por varios motivos. En primer lugar, los precios de los combustibles y los recursos energéticos en aquellos años eran tan bajos que desalentaban cualquier viabilidad económica de producir híbridos. En segundo lugar, en aquel entonces la potencia de un motor de gasolina convencional era claramente mucho mayor.

Crisis de energía años recientes, asociado al rápido aumento de los precios de la energía, así como al endurecimiento de las regulaciones medioambientales, han impulsado a los fabricantes a desarrollar y producir motores híbridos eficientes de nueva generación. Un híbrido moderno es, por regla general, un sistema de dos centrales eléctricas principales: gasolina (o diésel) y eléctrica. Además de ellos, en la cadena intervienen varios nodos de soporte más. Por ejemplo, pueden ser: un generador eléctrico, una batería (acumula carga), un inversor (convierte CORRIENTE CONTINUA. en variable) y variador electrónico. Todo esto está controlado y controlado por una computadora moderna y potente, que aumenta la eficiencia del uso de energía decenas de veces en comparación con el control manual o analógico tradicional. La parte de combustible del sistema puede funcionar simultáneamente con la parte eléctrica, pero también se proporcionan ciclos separados. Es importante que mientras se trabaja Sistema de combustible, eléctrico no se queda inactivo, sino que acumula (acumula) energía.

El dispositivo y principio de funcionamiento de un motor híbrido. Hoy en día existen varios tipos de híbridos:

• Secuencial (híbrido en serie). Con este esquema, el motor de combustión interna acciona un generador, cuya electricidad alimenta el motor eléctrico. Este último, a su vez, hace girar las ruedas del coche. Este enfoque le permite utilizar Motor de gas baja potencia, siempre que funcione constantemente con la máxima eficiencia. Los coches con este diseño suelen ser pequeños y tener una batería grande (por ejemplo, Chevrolet Volt);
• Híbrido paralelo. En este caso, las ruedas del coche son accionadas tanto por un motor de gasolina como por uno eléctrico. Dependiendo de las condiciones de conducción, el motor eléctrico puede proporcionar potencia adicional. Este patrón ocurre muy a menudo. Las baterías en este caso son compactas y se cargan mientras se conduce. vehículo. Principal desventaja El problema aquí es que el motor eléctrico no puede hacer girar las ruedas y cargar la batería al mismo tiempo. Un esquema similar se implementa en Coches cívicos Híbrido y Volkswagen Touareg Híbrido;
• Serie-paralelo (mixto). Por el nombre es fácil suponer que el tercer tipo combina los dos anteriores. En este momento Este es el diseño híbrido más eficiente. Se puede utilizar tracción combinada (motor de gasolina más motor eléctrico) para hacer girar las ruedas. Además, un motor eléctrico puede generar electricidad (funcionar como generador) y generar empuje (como un motor) simultáneamente. La desventaja del plan es su altísimo coste.

Un ejemplo de esquema mixto es la central híbrida Hybrid Synergy Drive de Lexus (Toyota). Hay un motor de gasolina de 3,3 litros, 2 motores eléctricos y una batería. La conexión entre estos tres elementos estructurales utiliza un dispositivo de distribución de energía con un engranaje planetario compacto, que reduce la pérdida de energía por fricción. Para controlar los flujos de energía, hay una unidad de control y un dispositivo de conmutación semiconductor. El inversor de la unidad HSD convierte la corriente CC de la batería en corriente alterna para un motor eléctrico.

Se utiliza un motor eléctrico para mover el coche a bajas velocidades y para arrancar. Esto le permite ahorrar gasolina y moverse sin problemas. Al cambiar al modo de conducción normal, se enciende el motor de gasolina, que funciona en paralelo con los motores eléctricos. El exceso de energía se transfiere a la batería. Durante la aceleración, el motor de combustión interna está en marcha activamente. En el modo de frenado se utiliza el llamado sistema de frenado regenerativo, cuando los motores eléctricos funcionan en modo generador, recargando la batería. Aquellos. en los modos de funcionamiento principales se utiliza un motor de gasolina y en los modos intermedios (de transición) se utiliza uno eléctrico.

Ventajas y desventajas de un motor híbrido. Por supuesto, a pesar nivel alto tecnologías, instalación híbrida tiene ventajas innegables y algunas desventajas, en las que los principales ingenieros continúan trabajando. Empecemos por las ventajas:

• consumo eficiente de combustible y ahorros de hasta el 35%;
• bajo nivel de toxicidad de los gases de escape;
• ruido bajo;
• excelente manejo y aceleración más suave del coche;
• control total de la instalación mediante computadora a bordo y sistemas electrónicos;
• componentes de la batería carros híbridos los teléfonos móviles son fáciles de desechar y reciclar;
• el sistema de frenado regenerativo ayuda a conservar energía;
• Batería de larga duración para un vehículo híbrido.

Entre las desventajas de los híbridos cabe mencionar las siguientes:

• alto costo de los autos con híbridos planta de energía;
• Alto costo de repuestos y reparaciones. Es poco probable que pueda repararlo usted mismo, pero un servicio completo autos similares hasta ahora sólo pueden proporcionar muy ciudades importantes. Además, puede haber retrasos en el suministro de repuestos necesarios;
• El sistema eléctrico no tolera cambios significativos de temperatura.

Una idea errónea popular sobre los motores híbridos es el mito de que el tren motriz pierde potencia y eficiencia. Este no es el caso de la potencia de un híbrido. orden completa. Además, para repostar no se necesita ningún combustible especial.

Los principales fabricantes de automóviles del mundo ya han apreciado las ventajas de los motores híbridos. Cada año crece el número de coches híbridos y ganan cada vez más popularidad entre los conductores. Los mercados se están expandiendo. El motor híbrido es una auténtica obra maestra de la ingeniería, un dispositivo ultramoderno, económico y respetuoso con el medio ambiente, que constituye el futuro próximo de la industria automovilística mundial. En vista del aumento del coste de los combustibles de hidrocarburos, podemos predecir con seguridad que en 5 a 10 años las centrales eléctricas híbridas estarán muy extendidas en todo el mundo.

El aumento del número de vehículos en el mundo y una serie de problemas ambientales que ha enfrentado la humanidad durante las últimas décadas han provocado cambios serios en la industria automotriz.

Fueron dictados, en primer lugar, por medidas significativamente más estrictas. estándares ambientales y el aumento del precio del combustible, por lo que los fabricantes de automóviles se ven obligados a buscar formas de reducir la cantidad de emisiones tóxicas y el consumo general de combustible de los automóviles.

Al mismo tiempo, a pesar de la llegada de los vehículos eléctricos, el desarrollo de vehículos con celdas de combustible, la única forma eficaz hoy resultó ser la creación de automóviles con motores híbridos: la forma más fácil de "adaptarse" a los estándares económicos y ofrecer al consumidor un producto fácil de usar.

Intentaremos hablar de cómo es hoy el mercado de coches “híbridos” en este material, porque hoy en día muchos compradores potenciales no tienen idea de lo que significa un coche híbrido y qué ventajas ofrece.

Coches híbridos: ¿qué son?

El principio de funcionamiento de un vehículo construido sobre un circuito híbrido es muy sencillo. Se basa en el principio de un generador de gas convencional, cuando la unidad de potencia del vehículo hace girar el generador y carga la batería de tracción.

Vídeo: cómo funciona un coche híbrido:

A su vez, la energía de la batería permite que el coche se mueva durante un tiempo exclusivamente con energía eléctrica con “cero” emisiones tóxicas. Una vez que se agota la energía de las baterías, comienza a funcionar nuevamente. motor de gasolina, que permite seguir conduciendo y al mismo tiempo reponer la carga de las baterías.

Hay que decir que junto a este esquema, existe otro llamado híbrido enchufable. En él, la batería se carga no solo desde el motor, sino también desde una toma de corriente doméstica normal, y su capacidad es suficiente para recorrer distancias cortas (normalmente entre 30 y 40 kilómetros). De hecho, esto significa que puede ir y regresar al trabajo sin utilizar un motor de gasolina (y, en consecuencia, sin desperdiciar combustible).

Ventajas de los coches con motor híbrido

Seguramente muchos se preguntarán, ¿por qué incluso “cercar un jardín” con baterías, motores eléctricos, baterías y un motor de combustión interna? Lo que da esquema híbrido¿planta de energía?

Antes de responder a esta pregunta, conviene recordar cuándo un coche “tradicional” consume más combustible. Se sabe que el consumo máximo (y, en consecuencia, la toxicidad de las emisiones) se produce durante la etapa de aceleración para Velocidad de crucero, así como en conducción urbana con aceleraciones y frenadas frecuentes.

Video: cómo se puede mejorar un automóvil híbrido:

Así, la propulsión eléctrica en los vehículos con central híbrida entra en funcionamiento precisamente en estos modos. Cuando la batería está completamente cargada, el “híbrido” comienza a moverse con energía eléctrica, y cuando alcanza un cierto umbral de velocidad(según el modelo oscila entre 20 y 40 kilómetros por hora) entra en acción el motor de combustión interna.

Al mismo tiempo, lo más amplia gama Los “híbridos” de Toyota se presentan directamente en Japón y Estados Unidos. En el mercado interno japonés, los automóviles se venden bajo la marca Toyota, y en Estados Unidos, tradicionalmente, Lexus es el más popular (en Rusia, hay que decirlo, la mayoría de los automóviles híbridos también se venden bajo esta marca).

El mercado japonés debería considerarse, con razón, el más saturado en cuanto al número de coches híbridos de Toyota. La empresa muestra todo lo que contiene. últimos modelos, en el que “prueban” tecnologías que deberían entrar en serie en modelos “globales”.

Cómo funciona, veamos el ejemplo del Touareg, con una unidad de potencia híbrida.

¿Qué significa el término "tecnología de propulsión híbrida"?

El término "híbrido" proviene de la palabra latina hybrida y significa algo cruzado o mezclado. En ingeniería, un híbrido es un sistema en el que se combinan dos tecnologías diferentes entre sí. En relación con los conceptos de propulsión, el término tecnología de propulsión híbrida se utiliza para referirse a dos direcciones: sistema de propulsión bivalente (o de combustible dual) sistema de propulsión híbrido

En el caso de la tecnología de propulsión híbrida, se trata de una combinación de dos unidades de potencia diferentes, cuyo funcionamiento se basa en principios operativos diferentes. Actualmente, la tecnología de propulsión híbrida significa una combinación de un motor de combustión interna y un motor-generador eléctrico (máquina eléctrica). Esta máquina eléctrica se puede utilizar como generador para generar energía eléctrica, motor de tracción para mover el automóvil y motor de arranque para arrancar el motor de combustión interna. Dependiendo del diseño del diseño principal, existen tres tipos de híbridos. unidad de poder: llamado Unidad de potencia “microhíbrida”, llamada. Unidad de potencia “híbrida media”, llamada. Unidad de potencia “totalmente híbrida”.

Sistema de propulsión "microhíbrido"

En este concepto de accionamiento, el componente eléctrico (arranque/alternador) sirve exclusivamente para implementar la función Start-Stop. Parte de la energía cinética se puede reutilizar como energía eléctrica (recuperación). No se proporciona conducción únicamente con tracción eléctrica. Los parámetros de la batería de 12 voltios con relleno de fibra de vidrio se adaptan a los frecuentes arranques del motor.

Propulsión "medio-híbrida"

El accionamiento eléctrico favorece el funcionamiento del motor de combustión interna. Es imposible que un coche se mueva únicamente con energía eléctrica. Con una propulsión “mid-hybrid”, la mayor parte de la energía cinética durante el frenado se regenera y se almacena en forma de energía eléctrica en una batería de alto voltaje. La batería de alto voltaje así como los componentes eléctricos están diseñados para mayor voltaje electrico y así más Alto Voltaje. Gracias al apoyo del motor-generador eléctrico, el modo de funcionamiento del motor térmico se puede desplazar a la zona de máxima eficiencia. Esto se conoce como desplazamiento del punto de carga.

Sistema de propulsión "totalmente híbrido"

Un potente motor-generador eléctrico se combina con un motor de combustión interna. El movimiento sólo es posible con tracción eléctrica. El motor-generador eléctrico, si las condiciones lo permiten, apoya el funcionamiento del motor de combustión interna. El movimiento a baja velocidad se realiza únicamente con tracción eléctrica. Se ha implementado la función Start Stop para el motor de combustión interna. La recuperación se utiliza para cargar la batería de alto voltaje. Gracias al embrague separador entre el motor de combustión y el motor-generador eléctrico es posible desacoplar ambos sistemas. El motor de combustión interna se pone en funcionamiento sólo cuando es necesario.

Conceptos básicos de la tecnología híbrida.

Los sistemas de tren motriz híbrido completo se dividen en tres subgrupos: tren motriz híbrido paralelo, tren motriz híbrido dividido (con flujos de potencia separados) y tren motriz híbrido en serie.

Sistema de propulsión híbrido paralelo

El diseño paralelo de la unidad de potencia híbrida es sencillo. Se utiliza cuando es necesario “hibridar” coche existente. En el mismo eje se encuentran el motor de combustión interna, el motor eléctrico, el generador y la caja de cambios. Normalmente, un sistema de tren motriz híbrido paralelo utiliza un único motor-generador eléctrico. La suma de la potencia unitaria del motor de combustión interna y la potencia del generador del motor eléctrico corresponde a poder completo. Este concepto proporciona un alto grado de préstamo de componentes y piezas. carro viejo. Ud. vehículos con tracción total con una unidad de potencia híbrida paralela, las cuatro ruedas se accionan mediante un diferencial Torsen y una caja de transferencia.

Propulsión híbrida dividida

En el sistema de propulsión híbrido dividido, además del motor de combustión interna, hay un motor-generador eléctrico. Ambos motores están ubicados debajo del capó. El par del motor de combustión interna, así como el del motor-generador eléctrico, se suministra a la caja de cambios del vehículo a través de un engranaje planetario. A diferencia de lo que sucede con la propulsión híbrida en paralelo, de esta forma no es posible obtener la suma de las fuerzas motrices individuales. La energía generada se gasta en parte en la conducción del coche y en parte, en forma de energía eléctrica, acumulada en una batería de alto voltaje.

Tren motriz híbrido secuencial

El vehículo está equipado con un motor de combustión interna, un generador y un motor-generador eléctrico. Sin embargo, a diferencia de los dos conceptos descritos anteriormente, el motor de combustión interna no tiene la capacidad de impulsar el automóvil de forma independiente a través de un eje o de una caja de cambios. La potencia del motor de combustión interna no se transmite a las ruedas. El accionamiento principal del vehículo lo realiza un motor-generador eléctrico. Si la capacidad de la batería de alto voltaje es demasiado baja, arranca el motor de combustión interna. A través del generador, el motor de combustión interna carga la batería de alto voltaje. El motor-generador eléctrico puede volver a recibir energía de la batería de alto voltaje.

Tren motriz híbrido secuencial dividido

El tren motriz híbrido secuencial dividido es una forma híbrida de los dos propulsores híbridos descritos anteriormente. El coche está equipado con un motor de combustión interna y dos motores y generadores eléctricos. Debajo del capó se encuentran el motor de combustión interna y el primer motor-generador eléctrico. El segundo motor-generador eléctrico está ubicado en eje posterior. Este concepto se utiliza para vehículos con tracción total. El motor de combustión interna y el primer motor-generador eléctrico pueden accionar la caja de cambios del vehículo mediante un engranaje planetario. Y en este caso se aplica la regla según la cual no se pueden seleccionar potencias motrices individuales para accionar las ruedas en forma de potencia total. Cuando es necesario, se activa un segundo motor eléctrico y un generador en el eje trasero. En conexión con esto diseño En marcha, la batería de alto voltaje se encuentra entre ambos ejes del vehículo.

Otros términos y definiciones Aquí se explicarán brevemente otros términos y definiciones que se utilizan a menudo en relación con la tecnología de propulsión híbrida.

Recuperación. EN caso general este término en tecnología significa un método de devolución de energía. Durante la recuperación, la energía disponible de un tipo se convierte en otro tipo de energía que se utiliza posteriormente. La energía química potencial del combustible se convierte en energía cinética en la transmisión. Si un coche se frena con un freno convencional, el exceso de energía cinética se convierte en energía térmica mediante la fricción del freno. El calor resultante se disipa en el espacio circundante y, por tanto, no se puede utilizar en el futuro.

Si, por el contrario, como ocurre con la tecnología de propulsión híbrida, además de los frenos clásicos, se utiliza el generador como freno motor, entonces parte de la energía cinética se convierte en energía eléctrica, y así queda disponible para su uso posterior. El equilibrio energético del vehículo mejora. Este tipo de frenado regenerativo se llama frenado regenerativo.

Una vez en modo forzado movimiento inactivo la velocidad del vehículo se reduce al frenar presionando el pedal del freno o el vehículo se desplaza por inercia o el vehículo se mueve cuesta abajo c El sistema de propulsión híbrido incluye un motor-generador eléctrico y lo utiliza en modo generador.

En este caso carga la batería de alto voltaje. Por lo tanto, en modo inactivo forzado
Gracias al progreso, es posible "repostar" los coches con propulsión híbrida eléctrica con electricidad.
Cuando el vehículo está en marcha, el motor eléctrico y el generador funcionan en modo generador.
convierte de energía de movimiento en energía eléctrica sólo una cantidad de energía que
necesario para el funcionamiento de la red de a bordo de 12 voltios.

Motor-generador eléctrico (máquina eléctrica)

Se utiliza el término motor-generador eléctrico, o máquina eléctrica, en lugar de los términos generador, motor eléctrico y arrancador. En principio, cualquier motor eléctrico también puede utilizarse como generador. Si el eje del motor eléctrico es accionado por un accionamiento externo, entonces el motor eléctrico, como un generador, genera energía eléctrica. Si se suministra energía eléctrica a una máquina eléctrica, ésta funciona como un motor eléctrico. Así, el motor-generador eléctrico de los vehículos híbridos eléctricos sustituye al arrancador convencional del motor de combustión interna, así como al generador convencional (generador de iluminación).

Refuerzo eléctrico (E-boost)

Similar a la función Kickdown de los motores de combustión interna, que permite poder maximo En el motor, la propulsión híbrida cuenta con la función de acelerador eléctrico E-Boost. Al utilizar la función, el motor-generador eléctrico y el motor de combustión interna producen su máxima potencia individual, lo que en conjunto da como resultado un valor de potencia total más alto. La suma de las potencias individuales de ambos tipos de motores corresponde a la potencia total de la transmisión.

Debido a las pérdidas de potencia en el motor-generador eléctrico, su potencia en modo generador es menor que en modo motor de tracción. La potencia del motor-generador eléctrico en modo motor es de 34 kW. La potencia del motor-generador eléctrico en modo generador es de 31 kW. En el Touareg con propulsión híbrida, el motor de combustión tiene una potencia de 245 kW y el motor-generador eléctrico tiene una potencia de 31 kW. En modo de motor de tracción, el motor-generador eléctrico produce una potencia de 34 kW. Juntos, el motor de combustión interna y el motor-generador eléctrico en modo de motor de tracción desarrollan una potencia total de 279 kW.

Función de arranque y parada

La tecnología de propulsión híbrida permite implementar la función start-stop en este diseño de vehículo. Cuando coche normal Con el sistema Start-Stop, el vehículo debe detenerse para apagar el motor de combustión (ejemplo: Passat BlueMotion). Sin embargo, un coche con propulsión totalmente híbrida también puede circular con energía eléctrica. Esta característica permite que el sistema Start Stop apague el motor de combustión interna cuando el vehículo está en movimiento o en inercia. El motor de combustión interna se enciende según la necesidad. Esto puede ocurrir en caso de aceleración rápida, al conducir a alta velocidad, Con carga alta, o cuando la batería de alto voltaje está muy descargada. Cuando la batería de alto voltaje está muy descargada, el sistema de propulsión híbrido puede utilizar el motor de combustión interna en combinación con un motor-generador eléctrico que funciona como generador para cargar la batería de alto voltaje. En otros casos, un coche con propulsión totalmente híbrida puede circular con energía eléctrica. El motor de combustión interna está en modo de parada. Esto también se aplica en el caso de un flujo de tráfico lento, al detenerse en un semáforo, al conducir en modo de ralentí forzado cuesta abajo o cuando el automóvil avanza por inercia. Cuando el motor de combustión interna no está en funcionamiento, no consume combustible y no emite sustancias nocivas a la atmósfera. La función Start-Stop integrada en el sistema de propulsión híbrido aumenta la eficiencia y el respeto al medio ambiente del vehículo. Mientras el motor de combustión interna está en modo de parada, el sistema de aire acondicionado puede seguir funcionando. Compresor sistema de aire acondicionado es un elemento de un sistema de alto voltaje.

Argumentos a favor de la tecnología híbrida

¿Por qué combinamos un motor generador eléctrico con un motor de combustión interna? Para seleccionar el par, la velocidad de rotación del motor de combustión interna no debe ser inferior a la velocidad de ralentí. Cuando está parado, el motor no puede producir par. A medida que aumenta la velocidad de rotación de un motor de combustión interna, aumenta su par. El motor generador eléctrico produce el par máximo en las primeras revoluciones. No hay ralentí para ello. A medida que aumenta la velocidad de rotación, su par disminuye. Gracias al funcionamiento del motor-generador eléctrico se elimina el modo de funcionamiento más difícil del motor de combustión interna: en el rango por debajo del ralentí. Gracias al apoyo del motor-generador eléctrico, el motor de combustión interna puede funcionar en modos más eficientes. Este cambio en el punto de carga aumenta la eficiencia de la unidad de potencia.

¿Por qué se utiliza un sistema de propulsión (propulsión) totalmente híbrido?

Lleno unidad híbrida, a diferencia de otras opciones de propulsión híbrida, combina la función del sistema Start Stop incorporado, el sistema E-Boost, la función de recuperación y la capacidad de conducir únicamente con un motor eléctrico (modo de tracción eléctrica).

Generador de motor eléctrico

El motor-generador eléctrico está ubicado entre el motor de combustión interna y la transmisión automática. Él es motor sincrónico corriente trifásica. Mediante módulo electrónico de potencia presión constante 288 V se convierte a trifásico. voltaje de corriente alterna. El voltaje trifásico crea un campo electromagnético trifásico en el motor-generador eléctrico.

Batería de alto voltaje

El acceso a la batería de alto voltaje se realiza a través del revestimiento del suelo. compartimiento de equipaje. Está diseñado como módulo y contiene varios componentes del sistema de alto voltaje del Touareg. El módulo de batería de alto voltaje pesa 85 kg y sólo puede sustituirse en conjunto.

La batería de alto voltaje no se puede comparar con una batería normal de 12V. modo normal Durante el funcionamiento, la batería de alto voltaje funciona con un nivel de carga libre del 20% al 85%. Una batería convencional de 12 voltios no puede soportar tales cargas durante mucho tiempo. Por lo tanto, la batería de alto voltaje debe considerarse como un dispositivo de almacenamiento de energía en línea para propulsión eléctrica. Al igual que un condensador, puede almacenar y liberar energía eléctrica nuevamente. En principio, la recuperación, la regeneración de energía, puede considerarse como la capacidad de repostar energía a un automóvil mientras se conduce. El uso de una batería de alto voltaje en un vehículo con propulsión híbrida se caracteriza por ciclos alternos de carga (regeneración) y descarga (conducción). propulsión eléctrica) batería de alto voltaje.

Ejemplo: si comparamos la energía de una batería de alto voltaje con la energía generada al quemar combustible, la cantidad de energía que la batería puede producir corresponderá a aproximadamente 200 ml de combustible. Este ejemplo demuestra que en el camino hacia la creación de vehículos eléctricos, baterías recargables, desde el punto de vista de la capacidad de almacenar energía, debe modernizarse significativamente.

¿Por qué queremos discutir con usted la cuestión de cómo funciona un motor híbrido? El caso es que en la mayoría de los ámbitos de nuestra vida actual existe una interacción entre diversas tecnologías, lo que como resultado proporciona más métodos efectivos, dispositivos y mecanismos. Los motores de nuestro vehículo favorito tampoco quedaron fuera. Hablaremos sobre los principios operativos, los pros y los contras de dichas unidades en esta página.

Cómo funciona un motor híbrido: en palabras sencillas sobre las nuevas tecnologías

Si ya hemos empezado a hablar de mezclar tecnologías, entonces deberíamos explicar cómo se relaciona esto con el tema que hemos tocado. El motor híbrido también combina dos tipos: combustible (gasolina/diésel) y eléctrico. Este cóctel, por supuesto, es imperfecto, pero ha aportado muchas cosas positivas a la vida de los automovilistas. Pero hablaremos más sobre eso a continuación, pero primero debemos considerar el principio de funcionamiento de un motor híbrido.

La parte de combustible de un motor de este tipo puede funcionar junto con la parte eléctrica, pero también son posibles ciclos completamente independientes. Por supuesto, los coches con motor híbrido están equipados con ordenadores que reparten correctamente la carga entre ambas partes. Entonces, fuera de la ciudad, donde la potencia de la unidad de potencia es importante, gasolina o tecnología diésel Además, en la carretera los gases de escape no son tan dañinos para los humanos.

Pero en la ciudad funciona principalmente el componente eléctrico, porque esta opción es más limpia y económica. Los coches con motor híbrido pueden mantenerse solos, esto se aplica a la parte eléctrica del motor. El componente eléctrico no permanece inactivo mientras el componente de combustible está funcionando; acumula la energía generada y luego la vuelve a poner en funcionamiento.

No se excluyen situaciones en las que ambos elementos del motor funcionan simultáneamente, por ejemplo, durante la aceleración, cuando se requieren grandes gastos de potencia del automóvil.

Diseño de motor híbrido - descripción del circuito

Discutimos brevemente lo que significa un motor híbrido. Ahora me gustaría profundizar un poco más y considerar su diagrama. Cabe señalar que son tres. Por lo tanto, comencemos con el más simple y que menos nos interesa: este es un híbrido en serie. El motor eléctrico es el principal participante en el arranque y movimiento de las ruedas del vehículo, pero el motor de combustión interna sólo se apoya en él, haciendo girar el generador.

Para los coches actuales no existirá un dispositivo de motor híbrido de este tipo. la mejor opción, porque requiere baterías de gran capacidad, motores de combustión interna de pequeña cilindrada y el propio coche será lento y torpe. Aunque todavía quedan algunos representantes en el parque de turismos, por ejemplo, chevroletVoltio. Pero debido al componente eléctrico dominante, tiene todas las desventajas de los vehículos eléctricos, por ejemplo, la dependencia del kilometraje de una carga de batería, pero esto se está solucionando gradualmente mediante el uso de un motor turbo de combustión interna.

Los siguientes esquemas se denominan paralelos y mixtos. El esquema mixto se encuentra con mayor frecuencia en lexus y representa una estrecha interacción entre el motor eléctrico y el motor de combustión interna. Trabajan juntos, poniendo el coche en movimiento; el principio de funcionamiento está diseñado de tal manera que incluso la transmisión es continuamente variable, lejos de lo que estamos acostumbrados. Estas opciones son muy modernas, pero también muy caras.

Pero el circuito que conocemos se llama paralelo y se encuentra con bastante frecuencia. El motor eléctrico aquí, aunque no es delantero, pero un asistente indispensable, asegurando el motor de combustión interna en casos de necesidad de potencia adicional. Las baterías no son grandes ni de gran capacidad, lo que las hace fáciles de cargar mientras se conduce y siempre están listas para responder a la demanda.

Coches con motor híbrido: pros y contras

La información estaría incompleta sin indicar los aspectos positivos y aspectos negativos motores híbridos. Por supuesto, habrá más ventajas, pero también desventajas, como ocurre con todo lo nuevo y poco estudiado por el consumidor. Por ejemplo, por alguna razón se encuentra el motor híbrido de gasolina más común, aunque todo el mundo conoce desde hace tiempo la eficiencia y Alto Voltaje"diésel". Pero aquí no hay ningún secreto, porque, en primer lugar, la tecnología se desarrolló en el extranjero, es decir, en el extranjero. en Estados Unidos, pero allí todavía están poco familiarizados con el combustible diésel. En segundo lugar, un híbrido costaría aún más, aunque el precio de este tipo de tecnologías ya está muy por encima de la media.

Los híbridos suscitan un poco de escepticismo debido al motor eléctrico, es decir. sus baterías. Este es un elemento bastante caprichoso que requiere un funcionamiento constante; de ​​lo contrario, la vida útil del motor híbrido se reducirá significativamente precisamente por eso. No tolera bien los cambios de temperatura, puede autodescargarse y en el futuro existen dudas sobre su eliminación.. Además, la reputación de los motores mixtos se ve ensombrecida no sólo por su elevado coste, sino también por el elevado coste de los componentes y las reparaciones, si fuera necesario. Además, es imposible realizarlo por tu cuenta.

Bueno, ahora podemos hablar de cosas agradables. Podemos hablar con seguridad de respeto al medio ambiente y eficiencia; de hecho, este es el caso, al menos teniendo en cuenta la naturaleza dual de la unidad. La presencia de una batería permite conducir más tiempo sin repostar, ahorrándolo todo indicadores técnicos A hoy. No es necesario cargar esta batería; el coche se reposta únicamente con combustible. El motor, gracias al ordenador, siempre funciona en modo óptimo, por mucho que intentes “forzarlo”. A veces, estos coches pueden circular sin combustible y también se caracterizan por su baja velocidad, el motor apenas se oye.